江协科技/江科大-STM32入门教程-1.STM32简介、系统介绍、软件安装_江科大stm32ppt

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 STM32简介

系统结构

STM32F103C8T6引脚定义

启动配置

最小系统电路

STM32F103C8T6实物正面介绍

 STM32F103C8T6实物背面介绍

软件安装 

 STM32简介

 

 

系统结构

• 三个总线icode指令总线（加载程序指令）、dcode数据总线（加载数据，比如常量何调试数据）、system系统总线。icode与dcode总线主要用来连接flash闪存（flasd存储的是编写的程序）。
• sram用于存储程序运行时的变量数据

• ahb（先进高性能总线）系统总线用于挂载主要的外设（挂载最基本或者性能比较高的外设，比如复位和时钟控制这些基本的电路）sdio也是挂载在ahb上的。
• 两个桥接，接到了apb1（先进外设总线）和apb2两个外设总线上（用来连接一般的外设）
• ahb和apb的总线协议、总线速度还有数据传输格式的差异，所以中间需要加两个桥接来完成数据的转换和缓存
• ahb的整体性能比apb高一些，APB2的性能比APB1高一些。
• APB2一般和AHB同频率都是72MHz，APB1一般是36MHz，所以APB2连接的一般是外设中稍微重要的部分（例如GPIO端口，还有一些外设的一号选手比如USART1、SPI1、TIM1、TIM8（高级定时器）、ADC、EXTI、AFIO)，Apb1连接次要一点的外设2、3、4号外设还有DAC\PWR\BKP等。

• DMA是CPU的小秘书，比如一些大量的数据搬运这样简单且重复干的事情，让cpu来干会浪费时间。
• DMA通过DMA总线连接到总线矩阵上，可以拥有和cpu一样的总线控制权，用于访问外设小弟，当需要DMA搬运数据时，外设就会通过请求线发送DMA请求，然后DMA就会获的总线控制权，访问并转运数据，整个过程不需要cpu的参与

STM32F103C8T6引脚定义

• 拿到一个芯片时，需要着重的看一下它的引脚定义
• 让STM32正常工作，首先将电源部分和最小系统部分的电路连接好（也就是这个表中红色和蓝色的部分）

• 红色为电源相关引脚，蓝色为最小系统相关引脚，绿色为IO口、功能口
• S代表电源、I代表输入、O代表输出，IO代表输入输出
• IO口电平代表IO口所能容忍的电压，FT代表容忍5V的电压，没有FT的智能容忍 3.3V电压（如果没有FT，需要接5V的电平，需要加装电平转换电路）
• 主功能就是上电后默认的功能，一般和引脚名称相同。如果不同的话引脚的实际功能是主功能而不是引脚名称的功能
• 默认复用功能是，IO口上同时连接的外设功能引脚，配置IO口时可以选择是通用IO口还是复用功能
• 重定义功能，作用是如果有两个功能同时复用在了一个IO口上，而且确实需要用到这两个功能，可以将其中一个复用功能重映射到其他端口上（前提是，这个重定义功能的表里有对应的端口）

• 优先使用加粗的IO口，没有加粗的IO口可能需要进行配置或者兼具其他功能。
• 1引脚VBAT是备用电池供电引脚，可接3v电池，当系统电源断电时，备用电池可给内部的RTC时钟和备份寄存器提供电源
• 2引脚是IO口或侵入检测或RTC，IO口可以根据程序输出或读取高低电平。侵入检测可以用来做安全保障的功能（比如你的产品安全性比较高，可以在外壳加一些防拆的触电，然后接上电路到这个引脚上，若有人强行拆开设备，则触电断开，这个引脚的电平变化就会触发STM32的侵入信号，然后就会清空数据来保证安全）。RTC的引脚可以用来输出RTC校准时钟、RTC闹钟脉冲或者秒脉冲
• 3、4引脚是IO口或者接32.768KHz的RTC晶振
• 5、6号引脚接系统的主晶振，一般是8MHz，然后芯片内有锁相环电路，可以对这个8MHz的频率进行倍频，最终产生72Mhz的频率作为系统的主时钟
• 7引脚NRST是系统复位引脚，N代表是低电平复位
• 8、9引脚是内部模拟部分的电源，比如ADC、RC振荡器等。vss是负极，接GND，VDD是正级，接3.3V
• 10-19号引脚都是IO口，其中PA0还兼具了WKUP功能（可以用于唤醒处于待机模式的STM32）
• 20号引脚是IO口或BOOT1引脚，BOOT引脚是用来配置启动模式的
• 21、22引脚是IO口
• 23、24引脚是VSS_1和VDD_1是系统的主电源口，同样的VSS是负极，VDD是正级
• 下面的VSS_2和VDD_2以及VSS_3和VDD_3都是系统的主电源口，这里STM32内部采用分区供电的方式，所以供电口比较多，在使用时，把VSS都接GND，VDD都接3.3V即可
• 25-33引脚都是IO口
• 34-40引脚再加27号引脚，都是IO口或者调试端口，默认功能是调试端口（用来调试程序和下载数据），这个STM32支持SWD（需要两根线，分别是SWDIO和SEDLK)和JTAG(需要五根线，分别是JTMS、JTCK、JTDL、JTDO、NJTRST)两种调试方式。
• STLINK调试程序用的是SWD方式（只需占用PA13和PA14这两个IO口，剩下的PA15、PB3、PB4可以切换为普通的IO口使用（需在程序中配置，不配置的话默认是不会用作IO口的）
• 41、42、43、45、46引脚都是IO口
• 44引脚BOOT0和BOOT1一样用来做启动配置

启动配置

• 启动配置的作用是指定程序开始运行的位置。
• 一般情况下，程序都是在FLASH（主闪存存储器）程序存储器开始执行
• 接1就是接到3.3V电源正的意思
• 系统存储器这个模式就是用来做串口下载的，这个系统存储器存的就是STM32中的一段BootLoader程序（BootLoader程序作用就是接受串口的数据，然后刷新到主闪存中，这样就可以使用串口下载程序）。
• 一般，需要串口下载程序时（当没有调试接口时，这时需要用到串口的方式下载程序）需要配置到系统存储器启动模式
• 内置SRAM模式，主要用来进行程序的调试
• BOOT引脚的值是在上电复位后的一瞬间有效的，之后就随便了。例如20引脚在上电瞬间是BOOT1的功能，当第四个时钟过之后就是PB2的功能了

最小系统电路

• 一般来说，单片机只有一个芯片是无法正常工作的，需要连接最基本的电路（最小系统电路）

• 供电部分，VSS都连接了GND，VDD都连接了3.3V。在这个3.3v和GND之间，一般会连接一个滤波电容（这个电容可以保证电压的稳定）
• 一般只要遇到供电，都会习惯上加上几个滤波电容
• VBAT是接备用电池的。可以选择一个3v的纽扣电池，正极接VBAT，负极接GND。备用电池是给RTC和备份寄存器服务的

• 晶振部分，接一个8MHz的主时钟晶振（8MHz经过内部锁相环倍频，得到72Mhz的主频）
• 这个晶振的两根引脚分别通过两个网络标号接到STM32的5、6号引脚
• 还需接两个20pf的电容，作为启震电容，电容的另一端接地即可
• 若需RTC功能还需再接一个32.768KHz的晶振，电路和这个一样，接在3、4号引脚，OSC32就是32.768KHz晶振的意思。（因为32.768是2的15次方，内部RTC经过2的15次方分频就可以生成1秒的时间信号）

• 复位电路部分，是一个10k的电阻和0.1uf的电容组成，用来给单片机提供复位信号，NRST接在STM32的7号引脚
• 上电瞬间的波形是先低电平，然后逐渐高电平。NRST是低电平复位的（当复位电路上电的瞬间，电容是没有电的），电源通过电阻开始向电容充电，并且此时电容呈现的是短路状态（NRST引脚就会产生低电平）。当电容逐渐充满电时，电容就相当于断路，此时NRST就会被R1上拉为高电平。（低电平提供STM32的上电复位信号）
• 按键，提供一个手动复位的功能，当按下按键，电容放电，并且NRST引脚也通过按键直接接地了，这就相当于手动产生了低电平复位信号，按键松手后，NRST又回归高电平，此时单片机从复位状态转为工作状态。复位，程序就从头开始运行。

• 启动配置部分，H1相当于开关的作用（拨码开关/插跳线帽），拨动开关就可以让BOOT引脚选择接3.3v还是GND了

• 下载端口部分，若使用STLINK下载程序，需将SWDIO 和SWDLK这两个引脚引出来方便接线，另外将3.3v和GND引出来

稳压芯片，用于给5v降到3.3v，如下：

引脚的排针，这两个排针把芯片的引脚都引出来，方便接线 ，如下

四个STM32供电的滤波电容，如下

 usb接口，pa11和pa12是usb引脚可以进行usb通信，如下

晶振电路，上面是32.768khz的晶振，接到了pc14和pc15（osc32的两个引脚），下面是8mhz的主时钟晶振，接的是STM32的osc这两个引脚，多路一个1m的电阻，如下

STM32F103C8T6实物正面介绍

红色圈为，STM32F103C8T6芯片，如下

 两个跳线帽，用来配置BOOT引脚的，如下

 复位按键，如下

 usb接口，可以usb通信也可以为板子供电，如下

如下，金属为8MHz的主时钟晶振，黑色为32.768KHz的RTC晶振

两个led，上面是pwr电源指示灯，下面是接在pc13口的测试灯 ，如下

 

 SWD的调试接口，用来下载程序，如下

上下两排是用来接线的排针 ，如下

 STM32F103C8T6实物背面介绍

红色圈为3.3v稳压芯片，如下

 剩下的大红圈就是电容电阻这些小元件，如下

软件安装 

这里简略过去啦，网上很多的流程，安装配置好如下五个方面就行了。